WebRTC Windows版編譯(支持H264+OpenSSL)

摘要

本文介紹了在Windows下編譯WebRTC的方法，WebRTC默認支持VP8、VP9(谷歌自己的編碼)和BoringSSL
(谷歌的OpenSSL分支，主要修復一些OpenSSL主線的漏洞)，本文將介紹在Windows下讓WebRTC支持使用更廣泛的H264、OpenSSL的方法。

版本
本文使用的版本是57，我下載WebRTC代碼的時候最新版本是62，但是爲了方便編譯切到57版本，57版本在Windows下編譯需要Visual Studio 2015。後來我下載了最新的65版本的代碼，其編譯工具要求Visual Studio 2017，所以這裏需要注意，WebRTC Windows版不同版本的編譯可能會要求不同的Visual Studio版本。

爲什麼要支持H264

很簡單，爲了兼容性。VP8、VP9是谷歌自己的編碼，在IOS上目前支持並不好，而H264是事實上的標準，在各個平臺支持的很好。但是由於H264並不是谷歌親生的，所以在傳輸上與WebRTC本身的代碼結合得還不是很完美，例如H264下FEC無法使用，弱網情況下VP8比H264的表現的確要好一些，詳細可以參考：https://blog.csdn.net/volvet/article/details/53700049。

爲什麼要支持OpenSSL

OpenSSL當年曝出HeartBleed等漏洞，谷歌便開啓了OpenSSL的BoringSSL分支用於解決這些漏洞，這些漏洞大多被提交到官方的OpenSSL中。目前業內做SSL/TLS應用大多選擇OpenSSL，而BoringSSL除了修改了部分漏洞外，接口與OpenSSL是完全一致的，這就導致了大量重複的符號。如果有兩個靜態庫，一個使用OpenSSL，一個使用BoringSSL(例如WebRTC)，在鏈接時由於符號衝突會出現鏈接錯誤。如果使用動態庫，鏈接期間不會報錯，但是運行期間程序是執行OpenSSL的符號還是BoringSSL的符號不可知，程序的行爲無法預計。現在谷歌在很多項目中已經開始使用BoringSSL，其宣稱並不想取代OpenSSL，而事實上BoringSSL具有傳染性，因爲你一旦用了他包含BoringSSL的一個庫，其他使用OpenSSL的地方只好捨棄OpenSSL採用BoringSSL。就目前來講，OpenSSL使用得更廣泛(雖然有已知的漏洞)，如果你提供一個SDK給別人集成，那麼希望兼容性更好，那麼有可能需要將BoringSSL改爲OpenSSL。

編譯準備

已經編譯好的OpenSSL，參考我的另外一篇博文：https://blog.csdn.net/sonysuqin/article/details/79674854；
安裝Cygwin，主要用於執行補丁腳本；
VPN，下載WebRTC代碼最好直接下官網的，需要FAN-QIANG，也有國內人做的鏡像，但有可能會缺一些依賴；

編譯

主要參考：https://github.com/ipop-project/ipop-project.github.io/wiki/Build-WebRTC-Libraries-for-Windows
這裏搬運一下，基本步驟大同小異：

下載依賴

安裝Visual Studio 2015 Update 2以上版本，安裝的時候需要選擇MFC、通用Windows開發工具、 Windows 10 SDK (10.0.10586)；
安裝Chromium depot tools，主要就是下載depot_tools.zip，解壓後，將其路徑加入PATH環境變量；
打開CMD，執行一次gclient，會自動下載一些工具，例如git、python等；

下載WebRTC源碼

創建WebRTC代碼目錄並進入
mkdir webrtc-checkout
cd webrtc-checkout
下載代碼
fetch --nohooks webrtc
切換到57版本
git branch -r
git checkout branch-heads/57
同步，下載依賴
gclient sync

最好預留20G的空間。

生成工程

gn gen out/release_vs_h264_openssl --args="is_debug=false target_os=\"win\" target_cpu=\"x86\" is_component_build=false proprietary_codecs=true rtc_use_h264=true ffmpeg_branding=\"Chrome\" rtc_build_ssl=false rtc_ssl_root=\"D:\work\mediasdk\third_party\openssl\win32\include\"" --ide=vs2015

這個命令會在out目錄下生成一個工作目錄release_vs_h264_openssl。

--args內部參數的意義：

is_debug	是否是Debug版，這裏取false，表示編譯Release版。
target_os	平臺類型，可以取值win、android、ios、linux等，這裏取win，表示Windows平臺。
target_cpu	cpu類型，Windows下可以取x86、x64，這裏取x86，對應32位版本。
is_component_build	是否使用動態運行期庫，這裏取false，使用靜態運行期庫，Release版本將對應MT，Debug版將對應MTd。
proprietary_codecs	是否使用版權編碼，也就是H264，這裏取true。
rtc_use_h264	是否使用H264，這裏取true，注意Windows平臺編碼使用OpenH264，解碼使用ffmpeg。
ffmpeg_branding	ffmpeg的分支名，這裏採用Chrome的分支。
rtc_build_ssl	是否編譯BoringSSL，這裏取false，因爲後面我們要替換成OpenSSL。
rtc_ssl_root	OpenSSL的頭文件路徑，會被寫到生成的ninja文件中。

--ide=vs2015
這個參數在使用Visual Studio 2015調試的時候需要設置，如果只是編譯不調試則沒有必要設置。無論有沒有這個參數，WebRTC都是用ninja編譯系統來編譯，也就是說即使用Visual Studio 2015打開了工程編譯，也是調用ninja編譯。
obj目錄下每個.ninja文件都相當於一個Makefile或者說一個工程文件，對應每個模塊的編譯、鏈接設置，而主工程obj/webrtc/webrtc.ninja生成的webrtc.lib是我們將要使用的庫。

手動打的補丁

主要是一次性永久生效的修改，主要修改兩個文件：

webrtc/BUILD.gn，修改前生成的靜態庫webrtc.lib只有幾K，修改後會生成完整的靜態庫；
webrtc/base/opensslstreamadapter.cc，修改了頭文件的順序，否則會報編譯錯誤。

自動打的補丁

每生成一次工程都要打的補丁，下面貼一個腳本(必須放到工程的obj目錄下)，用於

加入OpenSSL的支持；
加入field_trial和metrics這兩個庫，默認webrtc.ninja沒有把這兩個庫加入，只鏈接webrtc.lib時可能會報鏈接錯誤；
刪除video_capture_external、device_info_external這兩個模塊，因爲默認webrtc.ninja把video_capture_external、device_info_external、video_capture_internal_impl等模塊一起鏈接進去，符號是重複的，編譯的時候會報警，調用的時候可能調到video_capture_external(需要上層實現)，實際上video_capture_internal_impl是WebRTC對攝像頭的內部實現，如果要自己實現外部的攝像頭模塊，則應刪除video_capture_internal_impl。

#!/bin/bash

boringssl_include="..\/..\/third_party\/boringssl\/src\/include"
boringssl_libs="obj\/third_party\/boringssl\/boringssl.lib\ obj\/third_party\/boringssl\/boringssl_asm.lib"
boringssl_asm_stamp="obj\/third_party\/boringssl\/boringssl_asm_action.stamp"
openssl_include="D$:\/work\/mediasdk\/third_party\/openssl\/win32\/include"
openssl_libs="D$:\/work\/mediasdk\/third_party\/openssl\/win32\/lib\/ssleay32.lib D$:\/work\/mediasdk\/third_party\/openssl\/win32\/lib\/libeay32.lib"
openssl_libdir="D$:\/work\/mediasdk\/third_party\/openssl\/win32\/lib"
openssl_ld="ssleay32.lib\ libeay32.lib"
additional_obj="obj\/webrtc\/system_wrappers\/field_trial_default\/field_trial_default.obj obj\/webrtc\/system_wrappers\/metrics_default\/metrics_default.obj"

patch() {
  local file_name=$1
  echo process $file_name
  has_boringssl_header=`grep $boringssl_include $file_name`
  if [ -n "$has_boringssl_header" ];then
    #echo Found boringssl include dir,replace it and add openssl macro.
    #Replace include
    sed -i "s/$boringssl_include/$openssl_include/g" $file_name
    
    #Append openssl macro.
    sed -i "/^defines =/s/$/ -DSSL_USE_OPENSSL -DHAVE_OPENSSL_SSL_H -DFEATURE_ENABLE_SSL/" $file_name
  fi

  #Replace boringssl libraries to openssl libraries.
  sed -i "s/$boringssl_libs/$openssl_libs/g" $file_name
  
  #Delete boringssl asm stamp
  sed -i "s/$boringssl_asm_stamp//g" $file_name

  #Delete boringssl objects.
  sed -i "s/obj\/third_party\/boringssl\/boringssl\/err_data.obj.*obj\/third_party\/boringssl\/boringssl_asm\/sha512-586.o //g" $file_name
}

add_openssl_libs() {
  local file_name=$1
  echo Add openssl lib to $file_name
  #Append openssl library path.
  has_ssl_ld=`grep openssl\/win32\/lib $file_name`
  if [ -z "$has_ssl_ld" ];then
    sed -i "/ldflags =/s/$/ \/LIBPATH:\"$openssl_libdir\"/" $file_name
  fi
  has_ssl_lib=`grep ssleay32.lib $file_name`
  if [ -z "$has_ssl_lib" ];then
    sed -i "s/libs =/& $openssl_ld/" $file_name
  fi
}

grep -r boringssl . | grep -v -e boringssl.ninja -e boringssl_asm.ninja -e boringssl.vcxproj -e boringssl_asm.vcxproj | grep ninja | awk -F : '{print $1}' | sort | uniq | while read line
do
  patch $line
done

fs=('./webrtc/examples/stun_prober.ninja' './webrtc/rtc_unittests.ninja' './webrtc/webrtc_nonparallel_tests.ninja' './webrtc/stats/rtc_stats_unittests.ninja' './webrtc/modules/modules_unittests.ninja')
for f in ${fs[@]};do
  add_openssl_libs $f 
done

file_name=./webrtc/webrtc.ninja

#Add field_trial and metrics
has_field_trial=`grep field_trial_default $file_name`
if [ -z "$has_field_trial" ];then
  echo Add field_trial and metrics
  sed -i "s/alink/& $additional_obj/" $file_name
fi

#Delete external capture
echo Delete external capture
sed -i "s/obj\/webrtc\/modules\/video_capture\/video_capture\/device_info_external.obj obj\/webrtc\/modules\/video_capture\/video_capture\/video_capture_external.obj //g" $file_name

執行該腳本需要安裝Cygwin，該腳本會先搜索工程目錄下所有的ninja文件，找到BoringSSL的頭文件、庫，替換成OpenSSL的宏、頭文件、庫，同時該腳本還將修改webrtc.ninja，加入field_trial_default、metrics_default這兩個模塊，並刪除video_capture_external、device_info_external這兩個模塊。

執行編譯

在src目錄下，執行
ninja -C out\release_vs_h264_openssl
會進行完整編譯，也可以用Visual Studio 2015打開all.sln進行編譯。
在obj/webrtc目錄下生成的webrtc.lib就是我們要使用的支持H264、OpenSSL的WebRTC靜態庫。

測試H264

完整編譯後會在out\release_vs_h264_openssl目錄下生成一個video_loopback工具，用於進行loopback播放。
如果不完整編譯，也可以單獨執行以下命令來單獨編譯video_loopback，相應的依賴也將被編譯。
ninja -C out\release_vs_h264_openssl video_loopback
video_loopback會調用WebRTC採集攝像頭數據、編碼、解碼、渲染，進入out\release_vs_h264_openssl目錄，執行以下命令會看到效果：
video_loopback --codec=H264

注：以上是Debug版的截圖，Release版並不打印這些log。

WebRTC Windows版編譯(支持H264+OpenSSL)

摘要

爲什麼要支持H264

爲什麼要支持OpenSSL

編譯準備

編譯

下載依賴

下載WebRTC源碼

生成工程

手動打的補丁

自動打的補丁

執行編譯

測試H264

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